在精曲小管外周与Sertoli细胞基底面相互作用的细胞称为管周细胞。管周细胞在多种物种中广泛存在提示它是哺乳动物睾丸功能的一个不可缺少的成分,但是在不同物种中管周细胞层的厚度却是不同的。管周细胞构成精曲小管的完整性并可能参与小管的收缩。在睾丸发育早期就形成管周细胞层,而只有在青春期早期由于雄激素的作用肌样细胞才开始分化。Sertoli细胞和管周细胞的相互作用对维持睾丸的功能起着不可缺少的作用。
(一)机械作用
细胞外基质是介导Sertoli细胞和管周细胞间机械作用的基本成分。细胞外基质构成精曲小管的完整性并且帮助维持血睾屏障。管周细胞和胞外基质形成一道渗透性屏障。Sertoli细胞和管周细胞间的胞外基质是由这两种细胞共同形成的,Sertoli细胞能合成层黏连蛋白I型和Ⅳ型、胶原蛋白和糖蛋白。管周细胞能合成工型胶原蛋白、糖蛋白和纤维黏连蛋白,因此Sertoli细胞和管周细胞各自合成构成基膜的不同成分。管周细胞和Sertoli细胞共同形成精曲小管的基膜。将这两种细胞共同培养能增强Sert0li细胞的粘着力和生存率,改变它迁移方式以及迁移率,促使其组织构型转化为体内的核位于基部的柱状细胞,并促进Sertoli细胞间的紧密连接。虽然胞外基质能促进Sertoli细胞发生结构改变,但是它并不在分子水平上影响Sertoli细胞的功能。同样胞外基质也能促使管周细胞在体外培养中表现出其在体内的形态。因此Sertoli细胞和管周细胞共同形成基膜:反之,基膜也促进管周细胞和Ser—toli细胞的形态分化。
由于胞外基质能促使Sertoli转化为柱形,所以用一种双室培养系统能研究Sertoli细胞的极性分泌。在一层通透膜上培养一层Sert01i细胞可以产生顶端小室和基底小室,如果加入胞外基质共同培养可以更有利于细胞极性化和通透屏障的形成,通过功能检测可以发现细胞以极性的方式分泌ABP、转铁蛋白、纤维蛋白溶酶原激活因子和抑制素。管周细胞能增加通透屏障的效率和改变Ser—toli细胞分泌的极性。所以管周细胞和Ser—toli细胞之间的机械作用能促进和维持Ser—toli细胞的极性和顶端分泌的特性。
蛋白酶和抗蛋白酶能影响管周细胞和Sertoli细胞之间的机械作用。由Sertoli细胞分泌的纤溶蛋白酶原激活因子能参与基膜层粘连蛋白的降解和更新,并且能影响细胞之间的连接。由管周细胞分泌的蛋白酶抑制物能抑制纤维蛋白溶酶原激活因子的活性。因此管周细胞分泌的抗蛋白酶可能调节蛋白酶的活性,以抑制Sertoli细胞和管周细胞之间的胞外基质的降解以及维持血睾屏障。
(二)营养作用
Sertoli细胞和管周细胞都能与间质液直接接触,因此它们都能直接获得血液中的重要的营养成分。Sertoli细胞间的连接作用以及管周细胞间的缝隙连接都有利于各种细胞间的营养作用。在体外培养的Serto1i细胞能通过连接与管周细胞、成纤维细胞共同参与一些物质如核苷酸前体的代谢。但是精曲小管基膜的层粘连蛋白能将Sertoli细胞和管周细胞分离以防止它们形成连接,因此在体外它们形成的协同代谢情况可能并不出现于体内。由于Sertoli细胞和管周细胞都能获得血浆成分:并且在体内它们不形成连接,所以它们之间的营养关系可能并不重要。
(三)调节作用
单独的雄激素并不能促使管周细胞的分化,它需要同时有促性腺激素作用于Sertoli细胞以间接地刺激管周细胞分化。将管周细胞与Serto1i细胞共同培养可能发现:它能增加Sertoli细胞的ABP产量;刺激人Sertoli细胞合成转铁蛋白;改变Sertoli细胞的组织化学特性;影响Sertoli细胞合成的蛋白质的顶端分泌。这表明管周细胞能调节Sertoli细胞的功能。管周细胞能分泌一种非有丝分裂原性旁分泌因子改变Sertoli细胞的功能,称之为PModS,无血浆的管周细胞培养基能刺激Sertoli细胞合成蛋白质,如ABP和转铁蛋白。PModS已经被分离和纯化,并且发现在体外培养环境中它比其他的调节因子(如FSH)对Sertoli细胞具有更强的调节作用。PModS能刺激Sertoli细胞分泌转铁蛋白,其生成量与FSH、胰岛素和VitA的混合物刺激下的产量相同。如果将PModS与这些激素共同刺激Sertoli细胞则能将其功能增强8~10倍。
生长因子可能参与Sertoli细胞和管周细胞的旁分泌因子。Sertoli细胞和管周细胞能合成和分泌EGF样物质,TGFα。管周细胞能表达EGF/EGF、功能性受体,而Sertoli细胞和生精细胞则不能表达。TGFα/TGF能刺激管周细胞生长但却不能刺激Sertoli细胞生长。管周细胞和Sertoli细胞还能分泌TGFβ,一种生长抑制因子,TGFβ能抑制TGβ/EGF、的促管周细胞生长作用,促进其迁移。TGFβ能促进管周细胞的分化和一些特殊蛋白质的合成,如纤溶蛋白酶原激活因子的抑制因子抗蛋白酶的合成。FGFB可能促进管周细胞的趋化性以帮助精曲小管的形态形成。另一种由管周细胞和Sertoli细胞合成的生长因子是IGF-1,IGF-1能直接刺激Sertoli细胞的功能,能促进管周细胞和青春期前的Sertoli细胞的生长。管周细胞和Sertoli细胞都可以直接从间质液中得到高浓度的IGF-1,因此局部分泌的IGF—l是否能达到介导管周细胞和Sertoli细胞的作用所需浓度目前还不清楚。
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